JP3182158B2 - 露光装置用のステージ支持装置 - Google Patents

露光装置用のステージ支持装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステージ支持装置に関
し、特に、光源と露光装置とが別の位置基準で設置され
た、シンクロトロン放射光を光源とする露光装置などに
最適なステージ支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体メモリの大容量化に伴ない、半導
体製造装置における微細化技術の向上が叫ばれている。
【０００３】該微細化技術の向上の一手段として、シン
クロトロン放射光を光源とするＸ線露光装置がある（特
開平２ー１００３１１号公報）。しかし、該Ｘ線露光装
置では、前記シンクロトロン放射光の発生源である電子
蓄積リングは、露光が行われる露光装置とは別の位置基
準で設置されるため、前記電子蓄積リングと前記露光装
置との位置関係を保つためには、該露光装置の姿勢を一
定に保つ姿勢制御装置が必須となる。
【０００４】図２１(A),(B) は、それぞれＸ線露光装置
用の姿勢制御装置の従来例の一つを示す概略構成図であ
る。
【０００５】この姿勢制御装置は、不図示のアクチュエ
ータによりＸ軸レール115 およびＹ軸レール116 上を移
動させられる、可動部であるウエハステージ102 が内部
に設けられた真空チャンバ101 を、第１，第２および第
３のエアばね1081，1082，1083を介して宙に浮かせた状
態でメインフレーム114 上に支持して、真空チャンバ10
1 の傾きに応じて前記各エアばね1081，1082，1083に、
第１，第２および第３のポンプ1121，1122，1123（第３
のポンプ1123は不図示）から空気をそれぞれ送込むこと
により、真空チャンバ101 の姿勢を一定に保つものであ
る。
【０００６】すなわち、真空チャンバ101 は、地面に固
定されたメインフレーム114 の天板を貫通する２本の支
持棒1041，1042 を介して支持基準板103 と接続されて
おり、メインフレーム114 の天板と支持基準板103 との
間に、図２１(B) 図示前方左右および図示後方中央に１
個ずつ設けられた前記各エアばね1081，1082，1083で支
持されている。また、各エアばね1081，1082，1083が設
けられた支持基準板103 の上面の図示Ｙ軸方向の変位を
検出するため、第１，第２および第３の変位検出センサ
1181，1182，1183が、先端が支持基準板103 の上面に接
触するように、メインフレーム114 の天板に設けられた
第１，第２および第３の変位検出基準板1061，1062，10
63にそれぞれ取付けられている。さらに、前記各エアば
ね1081，1082，1083には、該各エアばね1081，1082，10
83と前記各ポンプ1121，1122，1123とを接続する第１，
第２および第３の配管1131，1132，1133（第３の配管11
33は不図示）がそれぞれ設けられている。前記各配管11
31，1132，1133には、前記各変位検出センサ1181，11
82，1183の各出力信号により制御される第１，第２およ
び第３のバルブ1111，1132，1113（第３のバルブ1113は
不図示）がそれぞれ介在されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の姿勢制御装置では、真空チャンバ101 の位置偏差を
前記３つのバルブ1111，1112，1113 の開度に負帰還し
ていることに起因する駆動系固有の問題点と、前記３つ
のエアばね1081，1082，1083で真空チャンバ101の姿勢
を制御していることに起因するシステム全体の問題点と
がある。以下、この２つの問題点について説明する。
【０００８】（イ）駆動系固有の問題点 簡単のため、図２２に示すように、質量ｍの被支持体12
0 を、断面積Ｓ，高さｈのエアばね121で支持する場合
について考える。
【０００９】定常状態におけるエアばね121 の圧力，体
積および空気のモル数をそれぞれＰn ，Ｖn およびＮn
、振動時のエアばね121 の圧力変動，体積変動および
空気のモル数変動をそれぞれｐ，ｖおよびｎ、被支持体
120 の変位をｘとすると、運動方程式および状態方程式
は次式でそれぞれ表わされる。
【００１０】 ｍ・ｄ2ｘ／ｄｔ2＝ｐ・Ｓ （１） （Ｐn＋ｐ）（Ｖn＋ｖ）＝（Ｎn＋ｎ）・ｋ・Ｔ （２） また、大気圧をＰ0 および圧力Ｐ0 の空気の流量をＱと
すると、連続の式は次式で表わされる。
【００１１】 Ｐ0・Ｑ＝ｋ・Ｔ・（ｄｎ／ｄｔ） （３） ここで、 ｄｖ／ｄｔ＝（Ｖn／ｈ）・（ｄｘ／ｄｔ） （４） が成立つことより、ｐ・ｖの微小項を無視して（２）式
を整理すると、次式が求まる。
【００１２】 （ｄ3ｘ／ｄｔ3）＋｛（Ｐn・Ｓ）／（ｍ・ｈ）｝・（ｄｘ／ｄｔ）＝ （Ｐ0・Ｓ・Ｑ）／（ｍ・ｈ） （５） したがって、被支持体120 の変位ｘをエアばね121 に設
けた不図示のバルブに負帰還させると、圧力Ｐ0 の空気
の流量Ｑは、次式のように近似される。
【００１３】 Ｑ＝ーｋ・Ｔ （６） （６）式を（５）式に代入して得られる式は、前記変位
ｘに関して３階の式になるが、該式には前記変位ｘの２
階の項がないため、必ず不安定極をもつ。また、実際に
はエアばね121 自身がわずかな減衰抵抗をもつが、減衰
係数ｃに対してｃ／ｍは非常に小さいのでほとんどきか
ず、発振したり振動制定時間が非常に長くなったりす
る。
【００１４】また、速く減衰させるために、減衰係数ｃ
を大きくすると、露光時に周波数の高い振動を伝えやす
くなり、振動を絶縁するという当初の目的が達成できな
くなる。
【００１５】（ロ）システム全体の問題点 図２１(A) に示した姿勢制御装置のシステム全体につい
て近似した構成は、図２３に示すようになる。すなわ
ち、ウエハステージ102 を搭載した真空チャンバ101
は、２本の支持棒1041，1042 および支持基準板103 を
介して第１，第２，第３のエアばね1081〜1083により支
持されている。
【００１６】ここで、第１のエアばね1081は、図示Ｘ軸
方向のばね要素2001および図示Ｚ軸方向のばね要素2011
を介して自在継ぎ手2021により支持基準板103 と接続さ
れている。第２のエアばね1082および第３のエアばね10
83についても同様である。
【００１７】ウエハステージ102 が加速されると、その
反力および反モーメントにより、低剛性の前記各ばね要
素2001〜2003，2011〜2013は大きな変位を受けるが、駆
動系で制御できるのは各点の図示Ｙ軸方向の変位成分だ
けであるため、図示Ｘ軸方向および図示Ｚ軸方向の変位
成分については自然減衰による消滅を待つのみである。
このとき、この減衰を大きくすると、やはり振動が絶縁
できなくなるという問題が生じる。
【００１８】また、静的な釣合いを考えても、ウエハス
テージ102 の移動によりモーメントのバランスが崩れ
て、前記各ばね要素2001〜2003，2011〜2013は大きな変
位を受ける。大変位を受けたときの図示Ｙ軸方向の変位
成分，図示Ｘ軸回りの回転角および図示Ｚ軸回りの回転
角の各制御は、上記（イ）で示した駆動系固有の問題点
に加え、図示Ｘ軸方向の変位成分および図示Ｚ軸方向の
変位成分との干渉や各軸回りの慣性モーメントの変化な
どにより非線形な系となるため、より困難になる。
【００１９】本発明は上記指摘した問題の少なくとも１
つを解決することを目的とし、ステージの可動部が移動
しても、該ステージの姿勢を高精度に保つことができ
る、露光装置に好適なステージ支持装置を提供すること
にある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明のステージ支持装
置は、地面をＸＺ平面とする（Ｘ、Ｙ、Ｚ）座標系にお
いて、メインフレームに対してＸ軸方向に移動する可動
部を有するステージと、該ステージを載置する支持基準
部材と、該支持基準部材と該メインフレームとの間の複
数箇所でＹ軸方向に力を発生する３組の駆動機構と、該
可動部の移動に応じて各駆動機構の駆動を制御する制御
手段とを具備し、該可動部の移動量を予め格納するメモ
リを備え、該制御手段は、予め該メモリに格納された該
移動量に基づき、該駆動機構に駆動信号を出力するもの
であり、該制御手段は、可動部の一定時間ごとの移動量
に応じて一定時間ごとに該駆動機構を駆動することによ
り、該支持基準部材を該地面に平行にするように制御す
るものである。
【００２１】前記制御手段は、前記可動部の加速時に生
じる反力もしくは反モーメントを前記駆動機構で補償す
る力を予測する予測手段を備え、該予測手段で予測した
力に応じて前記駆動機構を駆動するものであってもよ
い。
【００２２】前記可動部は二次元的に移動し、前記駆動
機構は前記二次元の各方向について前記反力もしくは反
モーメントを補償するものであってもよい。
【００２３】支持手段が前記メインフレームから吊下げ
支持され、該支持手段の上に前記ステージが支持された
構造を有するものであってもよい。
【００２４】前記各駆動機構が、変位発生手段とばね手
段を有するものであってもよい。
【００２５】前記支持手段の変位又は速度情報を検出す
るセンサと、該センサの出力を前記駆動機構の駆動に負
帰還する手段を有していてもよい。
【００２６】前記駆動機構が前記メインフレームに固設
された油圧、空気圧、もしくは電磁的な駆動機構を有す
るものであってもよい。そして、前記駆動機構は、鉛直
方向に力を発生させる駆動機構を備えていてもよい。
【００２７】
【作用】本発明のステージ支持装置は、可動部を有する
ステージを載置する支持基準部材とフレームとの間の複
数箇所で力を発生する３組の駆動機構と、可動部の移動
に応じて各駆動機構の駆動を制御する制御手段とを具備
し、この制御手段によって駆動機構を駆動することによ
り、ステージの可動部が移動しても、ステージの姿勢を
高精度に保つことができ、極めて高精度な位置決めがで
きる。
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００３２】本発明のステージ支持装置は、ステージの
姿勢を高精度に制御可能な構成（以下の説明では便宜上
「姿勢制御装置」と表現する）を包含するものであり、
図1は、本発明の姿勢制御装置の第１の実施例を示す、
Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置の概略構成図である。
【００３３】この姿勢制御装置は、以下に示す各構成要
素を具備するものである。
【００３４】（イ）ステージフレーム526 （図２参照） 内部に可動部を有する被支持体であり、本実施例の姿勢
制御装置により、前記可動部が移動しても姿勢が一定に
保たれる。
【００３５】図２に示すように、ステージフレーム526
は、真空チャンバ510 の内部において、２本のステージ
フレーム取付部材5291，5292を介して支持基準板530 に
載置されている。また、ステージフレーム526 の内部に
は、地面をＸＺ平面とする図示（Ｘ，Ｙ，Ｚ）座標系の
Ｘ軸およびＹ軸に沿って移動する、前記可動部であるス
テージ520 が設けられている。
【００３６】ステージ520 は、内部にＸ軸駆動装置5241
を有するＹ軸ステージ522に取付けられている。また、
ステージ520は、Ｙ軸ステージ522 がＹ軸駆動装置5242
で２本のＹ軸ガイド5231，5232に沿って移動させられる
ことにより図示Ｙ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸駆動
装置5241で図示Ｘ軸方向に移動させられる。なお、Ｙ軸
ステージ522 も前記可動部として機能する。
【００３７】Ｘ軸駆動装置5241およびＹ軸駆動装置5242
は、ボールねじとモータとを組合せた、公知のボールね
じ機構により構成されたものである。
【００３８】（ロ）支持基準板530 支持基準板530 は、真空チャンバ510 およびステージフ
レーム526 が載置されるものである。
【００３９】（ハ）３組の駆動機構 支持基準板とメインフレームとの間に介在された各駆動
機構は、互いに直列に設けられた高剛性変位発生手段お
よび減衰率の低い低剛性支持手段からそれぞれなるもの
である。
【００４０】本実施例では、図１に示すように、第１の
駆動機構は、支持基準板530 の図示右前方の真空チャン
バ510 側に設けられたばね取付部材5311を介して一端が
支持基準板530 に取付けられた、前記低剛性支持手段の
一つであるコイルばね5501と、ロッド5431を介してコイ
ルばね5501の他端側と直列に結合された、メインフレー
ム511 の天板に固設された、前記高剛性変位発生手段の
一つである油圧シリンダ5401とからなる。
【００４１】また、第２の駆動機構は、支持基準板530
の図示左前方の真空チャンバ510 側に設けられたばね取
付部材5312を介して一端が支持基準板530 に取付けられ
た、前記低剛性支持手段の一つであるコイルばね550
2と、ロッド5432を介してコイルばね5502の他端側と直
列に結合された、メインフレーム511 の天板に固設され
た、前記高剛性変位発生手段の一つである油圧シリンダ
5402とからなる。
【００４２】さらに、第３の駆動機構は、支持基準板53
0 の図示中央後方の真空チャンバ510 側に設けられたば
ね取付部材5313（図３参照）を介して一端が支持基準板
530 に取付けられた、前記低剛性支持手段の一つである
コイルばね5503と、ロッド5433を介してコイルばね5503
の他端側と直列に結合された、メインフレーム511 の天
板に固設された,前記高剛性変位発生手段の一つである
油圧シリンダ5403とからなる。
【００４３】（ニ）変位検出手段 変位検出手段は、前記３組の駆動機構の各高剛性変位発
生手段の各変位量をそれぞれ検出するものである。
【００４４】本実施例では、油圧シリンダ5401のロッド
5431の変位量を検出する変位検出センサ5411と、油圧シ
リンダ5402のロッド5432の変位量を検出する変位検出セ
ンサ5412と、油圧シリンダ5403のロッド5433の変位量を
検出する変位検出センサ5413とが、前記変位検出手段と
して機能する。
【００４５】ここで、変位検出センサ5411の先端は、油
圧シリンダ5401のロッド5431に取付けられた変位検出基
準板5421の上面に常時接触するよう図示下側に付勢され
ており、ロッド5431の図示Ｙ軸方向（高さ方向）の変位
量を検出する。他の２つの変位検出センサ5412，5413も
同様にして、油圧シリンダ5402のロッド5432および油圧
シリンダ5403のロッド5433図示Ｙ軸方向の変位量を検出
する （ホ）制御機構 制御機構は、前記３組の駆動機構の各コイルばね5501〜
5503の、ステージ520 およびＹ軸ステージ522 の各重心
位置に対応した各支持力を予測する支持力予測手段を具
備するものである。
【００４６】本実施例の姿勢制御装置は、前記支持力予
測手段として、各コイルばね5501〜5503に貼付けられた
３個の歪ゲージ（不図示）と、ステージ520 の重心αの
位置およびＹ軸ステージ522の重心βの位置を測定する
ための測長手段と、前記各支持力を求めるＣＰＵ（不図
示）とを有する。なお、前記測長手段は、公知のレーザ
干渉計（不図示）からなり、ステージ520 に設けられた
Ｌ字形の可動ミラー591 （図２参照）とステージフレー
ム526 に設けられた２個の固定ミラー5901，5902（図２
参照）とにレーザ光線を照射することにより、前記レー
ザ干渉計で測定した、ステージフレーム526 に対するス
テージ520 の位置関係から前記各位置を測定する。
【００４７】次に、本実施例の姿勢制御装置の動作につ
いて説明する。
【００４８】ステージ520 およびＹ軸ステージ522 を移
動させる前に、前記ＣＰＵは、ステージ520 およびＹ軸
ステージ522の各移動量を予測して、該予測した結果に
基づいて各油圧シリンダ5401〜5403に各駆動信号を出力
することにより、支持基準板530 が常に地面に対して平
行になるように制御して、ステージフレーム526 の姿勢
を保つ。なお、前記各移動量は予め不図示のメモリに格
納されており、前記ＣＰＵは、必要に応じて前記メモリ
から前記移動量を読出して、以下に示す演算を行うこと
により、前記各駆動信号を出力する。
【００４９】ステージ520 が、Ｘ軸駆動装置5241により
ΔＸだけ移動させられ、Ｙ軸駆動装置5242によりΔＹだ
け移動させられる場合について考える（このとき、Ｙ軸
ステージ522 もΔＹだけ移動させられている）。
【００５０】ここで、各分力を以下のように定義する。
【００５１】（イ）分力Ｐ１o，Ｐ２o，Ｐ３oおよび分
力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ ステージフレーム526 の姿勢を保つために、３本のコイ
ルばね5501〜5503で支持基準板530 の各ばね取付部材53
11〜5313にそれぞれ発生すべき分力である。ここで、各
分力Ｐ１o，Ｐ２o，Ｐ３oはステージ520 の移動前の各
分力であり、また、各分力Ｐ１m，Ｐ２m，Ｐ３m はステ
ージ520 の移動後の各分力である。
【００５２】（ロ）分力Ｐ１mo，Ｐ２mo，Ｐ３moおよび
分力Ｐ１m，Ｐ２m，Ｐ３m 支持基準板530 の各ばね取付部材5311〜5313にそれぞれ
かかるステージ520 の重力の分力である。ここで、各分
力Ｐ１mo，Ｐ２mo，Ｐ３moはステージ520の移動前の各
分力であり、また、各分力Ｐ１m，Ｐ２m，Ｐ３m はステ
ージ520 の移動後の各分力である。
【００５３】（ハ）分力Ｐ１no，Ｐ２no，Ｐ３noおよび
分力Ｐ１n，Ｐ２n，Ｐ３n 支持基準板530 の各ばね取付部材5311〜5313にそれぞれ
かかるＹ軸ステージ522 の重力の分力である。ここで、
各分力Ｐ１no，Ｐ２no，Ｐ３noはステージ520 の移動前
の各分力であり、各分力Ｐ１n，Ｐ２n，Ｐ３n はステー
ジ520 の移動後の各分力である。
【００５４】（ニ）分力Ｐ１co，Ｐ２co，Ｐ３coおよび
分力Ｐ１c，Ｐ２c，Ｐ３c 支持基準板530 の各ばね取付部材5311〜5313にそれぞれ
かかるステージ520 ，Ｙ軸ステージ522 以外の物（真空
チャンバ510 など）の重力の分力である。ここで、各分
力Ｐ１co，Ｐ２co，Ｐ３coはステージ520 の移動前の各
分力であり、各分力Ｐ１c，Ｐ２c，Ｐ３cはステージ520
の移動後の各分力である。
【００５５】いま、ステージ520 ，Ｙ軸ステージ522 以
外の物は移動しないため、各分力Ｐ１co，Ｐ２co，Ｐ３
coおよび各分力Ｐ１c，Ｐ２c，Ｐ３c は、すべて既知で
あり不変であるので、ステージ520 の移動後にステージ
フレーム526 の姿勢を保持するには、支持基準板530 の
各ばね取付部材5311〜5313に、次式で示す各力Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３を各コイルばね5501〜5503で与えればよい。
【００５６】 Ｐ１＝（Ｐ１m＋Ｐ１n）ー（Ｐ１mo＋Ｐ１no） （７） Ｐ２＝（Ｐ２m＋Ｐ２n）ー（Ｐ２mo＋Ｐ２no） （８） Ｐ３＝（Ｐ３m＋Ｐ３n）ー（Ｐ３mo＋Ｐ３no） （９） （７）式〜（９）式の右辺の各力Ｐ１mo＋Ｐ１no，Ｐ
２mo＋Ｐ２no，Ｐ３mo＋Ｐ３noは、各コイルばね5501〜
5503に取付けられている前記各歪ゲージにより各分力Ｐ
１o，Ｐ２o，Ｐ３o を検出することができるため、次式
により求めることができる。
【００５７】 Ｐ１mo＋Ｐ１no＝Ｐ１oーＰ１c （１０） Ｐ２mo＋Ｐ２no＝Ｐ２oーＰ２c （１１） Ｐ３mo＋Ｐ３no＝Ｐ３oーＰ３c （１２） また、（７）式〜（９）式の右辺の各力Ｐ１m＋Ｐ１
n，Ｐ２m＋Ｐ２n，Ｐ３m＋Ｐ３nは、次のようにして求
めることができる。
【００５８】前述したように、本実施例の姿勢制御装置
は前記測長手段を有するため、支持基準板530 の各ばね
取付部材5311〜5313をそれぞれ原点としたときのステー
ジ520 の重心αの各座標Ｓ1〜Ｓ3およびＹ軸ステージ52
2 の重心βの各座標ＳＹ1〜ＳＹ3を求めることができ
る。
【００５９】いま、ステージ520 とＹ軸ステージ522 と
が、図３に示す位置にあるとすると、前記各座標Ｓ1〜
Ｓ3，ＳＹ1〜ＳＹ3は以下のように表される。
【００６０】 Ｓ1（Ｘ１mo，Ｙ１mo，Ｚ１mo） Ｓ2（Ｘ２mo，Ｙ２mo，Ｚ２mo） Ｓ3（Ｘ３mo，Ｙ３mo，Ｚ３mo） ＳＹ1（Ｘ１no，Ｙ１no，Ｚ１no） ＳＹ2（Ｘ２no，Ｙ２no，Ｚ２no） ＳＹ3（Ｘ３no，Ｙ３no，Ｚ３no） このとき、ステージ520 の質量をＭm，Ｙ軸ステージ522
の質量をＭnとすると、移動後のステージ520 の重力の
釣合いの式，重心周りのモーメントの釣合いの式と、移
動後のＹ軸ステージ522 の重力の釣合いの式，重心周り
のモーメントの釣合いの式とは、それぞれ以下に示すも
のとなる。
【００６１】 Ｐ１m＋Ｐ２m＋Ｐ３m＝Ｍm・ｇ （１３） （Ｘ１mo＋ΔＸ）・Ｐ１m＋（Ｘ２mo＋ΔＸ）・Ｐ２m ＋（Ｘ３mo＋ΔＸ）・Ｐ３m＝０ （１４） Ｚ１mo・Ｐ１m＋Ｚ２mo・Ｐ２m＋Ｚ３mo・Ｐ３m＝０ （１５） Ｐ１n＋Ｐ２n＋Ｐ３n＝Ｍn・ｇ （１６） Ｘ１no・Ｐ１n＋Ｘ２no・Ｐ２n＋Ｘ３no・Ｐ３n＝０ （１７） Ｚ１no・Ｐ１n＋Ｚ２no・Ｐ２n＋Ｚ３no・Ｐ３n＝０ （１８） （１３）式から（１８）式より、 各分力Ｐ１m，Ｐ２
m，Ｐ３m および各分力Ｐ１n，Ｐ２n，Ｐ３n を、ΔＸ
を関数としてそれぞれ求めることができるため、（７）
式〜（９）式の右辺の各力Ｐ１m＋Ｐ１n，Ｐ２m＋Ｐ２
n，Ｐ３m＋Ｐ３nを求めることができる。
【００６２】なお、各コイルばね5501〜5503で、支持基
準板530 の各ばね取付部材5311〜5313に、（７）式〜
（９）式で示す各力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を与えるために
は、各コイルばね5501〜5503に次式で示す各変位ΔＬ1
〜ΔＬ3を与えればよい。
【００６３】 ΔＬ1＝Ｐ１／Ｋ （１９） ΔＬ2＝Ｐ２／Ｋ （２０） ΔＬ3＝Ｐ３／Ｋ （２１） ここで、Ｋは、各コイルばね5501〜5503のばね定数であ
る。
【００６４】以上の演算は、すべて前記ＣＰＵにより行
われ、該ＣＰＵは、（１９）式から（２１）式で求まる
各変位ΔＬ1〜ΔＬ3を各コイルばね5501〜5503に与える
ように、各油圧シリンダ5401〜5403に各駆動信号を出力
する。前記ＣＰＵは、前記各駆動信号を出力すると、支
持基準板変位検出センサ532 の出力信号を取込んで、制
御対象であるステージフレーム526 の制御後の姿勢を最
終的に確認する。
【００６５】なお、各油圧シリンダ5401〜5403の駆動に
際しては、制御の安定化を図るため、前記各駆動信号お
よび各変位検出センサ5411〜5413の各出力信号を、各油
圧シリンダ5401〜5403に設けた各サーボ回路（不図示）
に入力することにより、クローズドループの制御系を構
成している。
【００６６】ただし、各油圧シリンダ5401〜5403の代わ
りに、たとえば公知のボールねじ機構とパルスモータと
を用いて、該パルスモータにより前記ボールねじ機構を
駆動してコイルばね5501に変位を与えることにより、オ
ープンループの制御系を構成してもよい。この場合に
は、各変位検出センサ5411〜5413は不要となる。
【００６７】また、ステージ520 の目標点までの移動量
（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）に応じた前記各変位ΔＬ1〜ΔＬ3
を一度に与えてもよいが、ステージ520 の一定時間ｔご
との移動量（ΔＸ(t)，ΔＹ(t)，ΔＺ(t)）に応じた各
変位ΔＬ1(t)〜ΔＬ3(t) を前記メモリに格納してお
き、一定時間ｔごとに各油圧シリンダ5401〜5403を駆動
してもよい。
【００６８】図４は、本発明の姿勢制御装置の第２の実
施例を示す概略構成図である。
【００６９】この姿勢制御装置は、メインフレーム１１
と真空チャンバ１０との間に設けられたサブフレーム１
２と、サブフレーム１２の天板および両側面と真空チャ
ンバ１０との間、および地面と真空チャンバ１０との間
にそれぞれ設けられた、４つのリニアモータ６０1〜６
０4を具備するとともに、図８に示すＣＰＵ７０が、後
述するキャンセル力予測手段を具備する点で、図１に示
した姿勢制御装置と異なる。
【００７０】すなわち、図１に示した姿勢制御装置は、
ステージ520 およびＹ軸ステージ522 が移動するときの
静的な力に対して、ステージフレーム526 の姿勢を保つ
ものであるが、この姿勢制御装置は、図５に示すステー
ジ２０およびＹ軸ステージ２２が移動するときの静的な
力のほかに、動的な力に対しても、ステージフレーム２
６の姿勢を保つものであるこの姿勢制御装置における前
記静的な力に対するステージフレーム２６の姿勢を保つ
機能については、図１に示した姿勢制御装置と同じであ
るので、以下、４つのリニアモータ６０1〜６０4および
前記キャンセル力予測手段により、前記動的な力に対す
るステージフレーム２６の姿勢を保つ機能について説明
する。
【００７１】各リニアモータ６０1〜６０4は、高剛性の
フレームであるサブフレーム１２に固設された第１の固
定部材６２1 （図６（Ｃ）参照）と、第１の固定部材６
２1と互いに非接触に設けられた、被支持体であるステ
ージフレーム２６に固設された可動部材６６1 （図６
（Ｂ）参照）とを有する、各低剛性支持手段である各コ
イルばね５０1〜５０3と並列に各推力をそれぞれ発生す
る、４組の推力発生機構として機能する。
【００７２】以下、各リニアモータ６０1〜６０4はすべ
て同じ構成であるため、その一つであるリニアモータ６
０1 を例にあげて説明する。
【００７３】図６（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示すよう
に、リニアモータ６０1 は、以下に示す各構成要素から
なっている。
【００７４】（イ）第１の固定部材６２1 図６（Ｃ）に示す第１の固定部材６２1 は、リニアモー
タ６０1 がサブフレーム１２の図４図示右側面に固設さ
れるものである。また、ヨークを形成するために、強磁
性体からなっている。
【００７５】（ロ）第２の固定部材６１1 図６（Ａ）に示す第２の固定部材６１1 は、コの字形状
を有し、第１の固定部材６２1 と互いに対向する面と、
一端が固定部材６２1 の上面両端にそれぞれ固設される
２つの側面（図７（Ａ）参照）とからなる。また、ヨー
クを形成するために、強磁性体からなっている。
【００７６】（ハ）２個の永久磁石６３1，６４1 ２個の永久磁石６３1，６４1は、第２の固定部材６１1
の第１の固定部材６２1 と対向する面の長手方向の中心
線上にそれぞれ取付けられている。ここで、図６（Ａ）
に示すように、第２の固定部材６１1 の前記対向する面
の図示左側に取付けられた永久磁石６３1 は、同図図示
手前側がＮ極６３1Nで、図示後ろ側がＳ極６３1Sとなっ
ている。また、第２の固定部材６１1 の前記対向する面
の図示右側に取付けられた永久磁石６４1 は、図示左側
がＮ極６４1Nで、図示右側がＳ極６４1Sとなっている。
【００７７】（ニ）可動部材６６1 図６（Ｂ）に示すように、可動部材６６1 は、コの字形
状を有するとともに、誘導電流が生じないように電気抵
抗の大きい部材からなっている。また、可動部材６６1
の底面６６11の内部には、各直線部が２個の永久磁石６
３1，６４1の各Ｎ極６３1N，６４1Nおよび各Ｓ極６
３1S，６４1Sと対向する位置に（図７（Ｂ）参照）、２
個のコイル６７11，６７12が互いに９０°ずれてそれぞ
れ埋込まれている。
【００７８】図８に示すように、リニアモータ６０1 の
各コイル６７11，６７12は、各電流増幅器８０11，８０
12を介してＣＰＵ７０に接続されており、ＣＰＵ７０に
より駆動される。
【００７９】また、図７（Ａ）に示すように、可動部材
６６1 は、底面６６11が第２の固定部材６１1 と第１の
固定部材６２1 との間に、互いに非接触な状態で挟まれ
て取付けられている。
【００８０】次に、各リニアモータ６０1〜６０4のステ
ージフレーム２６への固定方法について、図５を用いて
説明する。
【００８１】リニアモータ６０1 のステージフレーム２
６の図示右側面への固定は、４本のリニアモータ取付部
材（２本のリニアモータ取付部材２７1，２７2のみ図
示）を介して行われている。
【００８２】ここで、２本のリニアモータ取付部材２７
1，２７2は、一端が可動部材６６1の図示手前側の側面
に固定され、他端がステージフレーム２６の図示右側面
に固定されているとともに、真空チャンバ１０の図示右
側面に穿設された２つの孔にそれぞれ遊嵌されている。
また、不図示の２本のリニアモータ取付部材は、一端が
可動部材６６1 の図示後側の側面に固定され、他端がス
テージフレーム２６の図示右側面に固定されているとと
もに、真空チャンバ１０の図示右側面の前記各孔の図示
後側に穿設された２つの孔にそれぞれ遊嵌されている。
【００８３】また、前記４つの孔の外側の各部分には、
各ベローズ（２つのベローズ２８1,２８2 のみ図示）が
それぞれ取付けられており、真空チャンバ１０を密閉す
るとともに、その変形がステージフレーム２６に伝わら
ないようにしている。
【００８４】リニアモータ６０2 のステージフレーム２
６の図示左側面への固定、およびリニアモータ６０3 の
ステージフレーム２６の図示上面への固定についても、
同様である。
【００８５】リニアモータ６０4 のステージフレーム２
６の図示下面への固定は、同様にして、支持基準板３０
に穿設された４個の孔にそれぞれ嵌挿された、４本のリ
ニアモータ取付部材（２本のリニアモータ取付部材２７
7，２７8のみ図示）を介して行われているが、前記各孔
の外側には、ベローズが取付けられておらず、支持基準
板３０が移動すると、前記各リニアモータ取付部材を介
してステージフレーム２６も移動するようになってい
る。
【００８６】この姿勢制御装置の制御機構は、３組の駆
動機構の各コイルばね５０1〜５０3の、ステージ２０お
よびＹ軸ステージ２２の各重心位置に応じた各支持力を
予測する支持力予測手段である、各コイルばね５０1〜
５０3に貼付けられた３個の歪ゲージ（不図示）と、ス
テージ２０の重心αおよびＹ軸ステージ２２の重心βの
位置を測定するための測長手段と、前記各支持力を求め
るＣＰＵ７０（図８参照）とを有する点については、図
１に示した姿勢制御装置の前記制御機構と同じである。
しかし、ＣＰＵ７０が、可動部材であるステージ２０お
よびＹ軸ステージ２２の加速時に、被支持体であるステ
ージフレーム２６が受ける反力，反モーメントを、各推
力発生機構である各リニアモータ６０1〜６０4でキャン
セルする力を予測するキャンセル力予測手段を具備する
点で、図１に示した姿勢制御装置の前記制御機構と異な
る。
【００８７】次に、この姿勢制御装置の動作について説
明する。
【００８８】ステージ２０およびＹ軸ステージ２２が移
動したときの静的な力の釣合わせに関しては、図１に示
した姿勢制御装置と同様にして行われるので、その動作
説明は省略し、以下、ステージ２０およびＹ軸ステージ
２２が移動したときの動的な力の釣合わせに関してのみ
説明する。
【００８９】前記測長手段により、以下に示す各距離が
測定できる（図９参照）。
【００９０】（イ）距離ＸM1 …… ステージ２０の重心
αからリニアモータ６０1 の可動部材６６1 の中心まで
の図示Ｘ軸上に沿った距離であり、ステージ２０が移動
すると変化する。
【００９１】（ロ）距離ＸM2 …… ステージ２０の重心
αからリニアモータ６０2 の可動部材６６2 の中心まで
の図示Ｘ軸上に沿った距離であり、ステージ２０が移動
すると変化する。
【００９２】（ハ）距離ＸN1 …… Ｙ軸ステージ２２の
重心βからリニアモータ６０1 の可動部材６６1 の中心
までの図示Ｘ軸上に沿った距離であり、ステージ２０が
移動しても変化しない。
【００９３】（ニ）距離ＸN2 …… Ｙ軸ステージ２２の
重心βからリニアモータ６０2 の可動部６６2 の中心ま
での図示Ｘ軸上に沿った距離であり、ステージ２０が移
動しても変化しない。
【００９４】（ホ）距離ＹM1 …… ステージ２０の重心
αからリニアモータ６０3 の可動部材６６3 の中心まで
の図示Ｙ軸上に沿った距離であり、ステージ２０が移動
すると変化する。
【００９５】（ヘ）距離ＹM2 …… ステージ２０の重心
αからリニアモータ６０4 の可動部材６６4 の中心まで
の図示Ｙ軸上に沿った距離であり、ステージ２０が移動
すると変化する。
【００９６】（ト）距離ＸMN …… ステージ２０の重心
αからＹ軸ステージ２２の重心βまでの図示Ｘ軸上に沿
った距離であり、ステージ２０が図示Ｘ軸方向に移動し
たときにのみ変化する。
【００９７】まず、ステージ２０をＸ軸駆動装置２４1
で図示Ｘ軸方向に駆動したときに、ステージ２０に加わ
る力ＦX の釣合わせについて考える。
【００９８】力ＦX による反力および反モーメントをキ
ャンセルするためには、図８に示すステージフレーム２
６の図示上面に固設されたリニアモータ６０3 のコイル
６７32、およびステージフレーム２６の図示下面に固設
されたリニアモータ６０4 のコイル６７42に駆動電流を
流して、以下に示す各推力ＦU，ＦDをそれぞれ発生させ
ればよい。
【００９９】 ＦU＝ＦX・ＸM1／（ＸM1＋ＸM2） （２２） ＦD＝ＦX・ＸM2／（ＸM1＋ＸM2） （２３） 次に、Ｙ軸ステージ２２をＹ軸駆動装置２４2 で図示Ｙ
軸方向に駆動したときに、ステージ２０およびＹ軸ステ
ージ２２に加わる力ＦY の釣合わせについて考える。
【０１００】このときのステージ２０およびＹ軸ステー
ジ２２の加速度ａY は、 ａY＝ＦY／（Ｍm＋Ｍn） （２４） となり、図示時計回りの反モ-メントＭm・ａYが、ステ
ージ２０からＹ軸ステージ２２に作用する。
【０１０１】力ＦY および反モーメントＭm・ａYによる
反力および反モーメントをキャンセルするためには、図
８に示すステージフレーム２６の図示右側面に固設され
たリニアモータ６０1 のコイル６７11、およびステージ
フレーム２６の図示左側面に固設されたリニアモータ６
０2 のコイル６７21にそれぞれ駆動電流を流して、以下
に示す各推力ＦL，ＦRをそれぞれ発生させればよい。
【０１０２】 ＦL＝（ＦY・ＸN2ーＭm・ａY・ＸMN）／（ＸN1＋ＸN2） （２５） ＦR＝（ＦY・ＸN1＋Ｍm・ａY・ＸMN）／（ＸN1＋ＸN2） （２６） したがって、露光装置においては、ステージ２０，Ｙ
軸ステージ２２の各移動量は予め決められているため、
該各移動量を不図示のメモリに格納しておき、図８に示
すＣＰＵ７０が、その時点での移動量を前記メモリから
読出して、（２２）式〜（２６）式の各演算を行って各
推力ＦU，ＦD，ＦL，ＦRを求め、各電流増幅器８０32，
８０42，８０11，８０21を介して各コイル６７32，６７
42，６７11，６７21に、前記各駆動電流を流すことによ
り、前記動的な力に対して、ステージフレーム２６の姿
勢を保つことができる。
【０１０３】ここで、前記メモリには、ステージ２０，
Ｙ軸ステージ２２の各移動量として、各目標位置までの
各移動量を格納しておいてもよいが、各時刻ごとの移動
量を格納しておき、各時刻ごとの各推力ＦU(t)，Ｆ
D(t)，ＦL(t)，ＦR(t)をＣＰＵ７０で同様にして求める
ことにより、前記動的な力に対して、ステージフレーム
２６の姿勢を保つようにしてもよい。
【０１０４】図１０は、本発明の姿勢制御装置の第３の
実施例を示す、Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置における
各リニアモータの各コイルとＣＰＵとの接続関係を示す
の概略構成図である。
【０１０５】この姿勢制御装置は、固定部材および該固
定部材と互いに非接触に設けられた、被支持体に固設さ
れた可動部材を有する、前記被支持体に６軸方向の各減
衰力をそれぞれ与える、４組の減衰力発生機構を具備す
る点が、図４に示した姿勢制御装置と異なる。
【０１０６】すなわち、この姿勢制御装置では、図４に
示した各リニアモータ６０1〜６０4を構成する各コイル
６７11，６７12，６７21，６７22，６７31，６７32，６
７41，６７42（図８参照）の代わりに、図１１に示す推
力発生部８８と速度検出部８９とからなるコイル８７と
同じ構成の各コイル８７11，８７12，８７21，８７22，
８７31，８７32，８７41，８７42（図８参照）を用い
て、図１０に示すように、各コイル８７11，８７12，８
７21，８７22，８７31，８７32，８７41，８７42の速度
検出部８９に生じる誘起電圧を各増幅器８２11，８
２12，８２21，８２22，８２31，８２32，８２41，８２
42および各サーボ回路８１11，８１12，８１21，８
１22，８１31，８１32，８１41，８１42を介して各電流
増幅器８０11，８０12，８０21，８０22，８０31，８０
32，８０41，８０42にそれぞれ入力することにより、各
リニアモータ（不図示）に、推力発生機能と減衰力発生
機能とをもたせている。
【０１０７】前述したようにステージおよびＹ軸ステー
ジの移動に起因する静的な力および動的な力をキャンセ
ルしても、時間遅れなどがあると、前記静的な力および
動的な力を完全にキャンセルできるとは限らず、前記駆
動機構を構成する各コイルばね５０1〜５０3にわずかな
振動を生じさせるが、各コイルばね５０1〜５０3は低減
衰，低剛性であるため、前記振動が完全になくなるのに
時間がかかる。そこで、この姿勢制御装置では、各コイ
ル８７11，８７12，８７21，８７22，８７31，８７32，
８７41，８７42の速度検出部８９で生じる前記振動の各
成分に比例した誘起電圧を各サーボ回路８１11，８
１12，８１21，８１22，８１31，８１32，８１41，８１
42を介して各電流増幅器８０11，８０12，８０21，８０
22，８０31，８０32，８０41，８０42にそれぞれ入力
し、各推力発生部８８に前記誘起電圧に比例した減衰力
を与えることにより、前記振動をすばやく減衰させる。
【０１０８】この場合、前記減衰力発生動作を止めず
に、露光中にも前記減衰力を与えてしまうことがある
と、高周波の振動を伝えてしまうので、露光中には前記
減衰力発生動作を中止させて、各コイルばね５０1〜５
０3のみで真空チャンバ１０を支持するようにしたほう
がよい。
【０１０９】露光中に前記減衰力発生動作を中止させる
ためには、被支持体の振動減衰の完了を判別する振動減
衰完了判別手段と、該振動減衰完了判別手段の判別結果
に基づき、前記被支持体の振動減衰の完了後に、各推力
発生機構および各減衰力発生機構を遮断する遮断機構と
を設ければよい。
【０１１０】すなわち、たとえば、前記振動減衰完了判
別手段として、図１０に示す各増幅器８２11，８２12，
８２21，８２22，８２31，８２32，８２41，８２42の各
出力信号を加算する加算器（不図示）と、該加算器の出
力信号の大きさと所定の基準値との比較を行う比較器
（不図示）とを設け、また、前記遮断機構として、図１
０に示す各電流増幅器８０11，８０12，８０21，８
０22，８０31，８０32，８０41，８０42と各コイル８７
11，８７12，８７21，８７22，８７31，８７32，８
７41，８７42との間に、前記比較器の出力信号によりオ
ン／オフ制御が行われる各スイッチ（不図示）を設ける
ことにより、前記加算器の出力信号の大きさが前記基準
値よりも大きくなったときに、前記各スイッチをオフす
れば、前記高周波の振動を伝えることを防止することが
できる。
【０１１１】以上より、この姿勢制御装置では、ステー
ジ２０およびＹ軸ステージ２２（図５参照）の移動に伴
うステージフレーム２６の姿勢を一定に保つことができ
るため、ステージフレーム２６の位置も一定に保つこと
ができるはずであるが、該位置に関しては特にフィード
バック制御を行っていないため、図５図示Ｙ軸方向の位
置ずれが生じる可能性がある。そこで、前述した姿勢制
御動作がすべて完了したのちに、ＣＰＵ７０（図８参
照）が支持基準板変位検出センサ３２の出力信号を取込
み、支持基準板３０の位置ずれを検出し、該位置ずれに
応じて、各変位検出センサ４１1 ，４１2 ，４１3 の出
力信号をモニタしながら各油圧シリンダ４０1 ，４０
2 ，４０3 を駆動して、支持基準板３０全体を前記Ｙ軸
方向に移動させることにより、ステージフレーム２６の
位置を一定に保つようにしてもよい。なお、このとき
に、各コイルばね５０1〜５０3に振動が生じる場合に
は、前記減衰力発生機構を動作させてもよいし、前記振
動減衰完了判別手段および前記遮断機構を動作させても
よい。さらに、Ｘ線露光装置の姿勢制御に限定する場合
には、支持基準板変位検出センサ３２の出力信号のほか
に、タングステンワイヤなどのＸ線検出器を用いて、Ｘ
線（シンクロトロン放射光）との相対的な位置ずれをモ
ニタすることにより、フィードバック制御系を構成し
て、前記位置ずれを補正してもよい。
【０１１２】図１２は、本発明の姿勢制御装置の第４の
実施例を示す、Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置の概略構
成図である。
【０１１３】この姿勢制御装置は、図４に示した姿勢制
御装置と次の点で異なる。
【０１１４】（イ）駆動機構が、低剛性支持手段として
吊下げワイヤおよびエアばねを有し、高剛性変位発生手
段としてエアばね，バルブおよびポンプを有する。
【０１１５】（ロ）前記高剛性変位発生手段の変位検出
手段が、積分回路付マスフロメータからなる。
【０１１６】（ハ）制御機構が、支持力予測手段として
圧力センサを有する。
【０１１７】すなわち、第１の駆動機構は、一端がメイ
ンフレーム311 に固定され、他端がエアばねハウジング
3411の上面に固定された吊下げワイヤ3501と、底面がエ
アばねハウジング3411の内部底面に固定され、上面がエ
アばねハウジング3411の開口部3421（図１３参照）を貫
通する支持基準板330 の一端の下面に固定されたエアば
ね3401とからなる。第２の駆動機構および第３の駆動機
構についても同様である。
【０１１８】また、エアばね3401は、圧力センサ4011，
積分回路付マスフロメータ4021およびバルブ4031を介し
てポンプ4041に接続されている。残りの２つのエアばね
3402およびエアばね3403（不図示）についても同様であ
る。
【０１１９】この姿勢制御装置の動作は、図４に示した
姿勢制御装置と基本的には同じであるが、静的な力の釣
合わせ動作およびステージフレーム（不図示）の位置ず
れ補正動作については異なるので、該２つの動作につい
て説明する。
【０１２０】（イ）静的な力の釣合わせ動作 この姿勢制御装置においても、ステージ320 およびＹ軸
ステージ（不図示）が移動したときの静的な力の釣合わ
せを行うためには、各エアばね3401，3402，3403に、
（７）式〜（８）式で表される各力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を
それぞれ与えればよい。ここで、（７）式〜（８）式の
右辺の各力Ｐ１mo＋Ｐ１no，Ｐ２mo＋Ｐ２no，Ｐ３mo＋
Ｐ３noは，ステージ320 および前記Ｙ軸ステージが移動
する前の各圧力センサ4011，4012，4013（圧力センサ40
13は不図示）の各出力信号から求めることができる。
【０１２１】いま、この姿勢制御装置全体が温度コント
ロールされた部屋に設置されているとすると、各エアば
ね3401，3402，3403の作動気体に対して、次式に示す理
想気体の状態方程式が成り立つ。
【０１２２】 Ｐ・Ｖ＝ｎ・Ｒ・Ｔ （２７） （２７）式より、圧力ＰのみをΔＰだけ変化させるに
は、モル数ｎを次式で表されるΔｎだけ変化させればよ
い。
【０１２３】 Δｎ＝ΔＰ・Ｖ／（Ｒ・Ｔ） （２８） したがって、各エアばね3401，3402，3403の各断面積を
Ｓとすると、次式で表される各モル数Δｎ１，Δｎ２，
Δｎ３の気体を各ポンプ4041，4042，4043から各エアば
ね3401，3402，3403へ供給すればよい。
【０１２４】 Δｎ１＝｛Ｐ１m ＋Ｐ１n ー（Ｐ１mo＋Ｐ１no）｝・Ｖ／（Ｓ・Ｒ・Ｔ ） （２９） Δｎ２＝｛Ｐ２m ＋Ｐ２n ー（Ｐ２mo＋Ｐ２no）｝・Ｖ／（Ｓ・Ｒ・Ｔ ） （３０） Δｎ３＝｛Ｐ３m ＋Ｐ３n ー（Ｐ３mo＋Ｐ３no）｝・Ｖ／（Ｓ・Ｒ・Ｔ ） （３１） この姿勢制御装置では、不図示のＣＰＵにより（７）式
〜（８）式で示される各モル数Δｎ１，Δｎ２，Δｎ３
を予測し、各モル数Δｎ１，Δｎ２，Δｎ３の気体を各
ポンプ4041，4042，4043から各エアばね3401，3402，34
03へ供給する。このとき、各積分回路付マスフロメータ
4021，4022，4023で前記各気体の質量流量をそれぞれ時
間積分し、該各時間積分の結果に所定の係数（１／（Ｒ
・Ｔ）に相当）をかけて実際の各モル数変化を求め、該
各モル数変化に応じて各バルブ4031，4032，4033の開度
を制御する。
【０１２５】（ロ）位置ずれ補正動作 ステージフレームの姿勢を制御したのちに、支持基準板
変位検出センサ332 で支持基準板330 の図示Ｙ軸方向の
位置ずれを検出した結果、ΔＹだけの位置ずれが生じて
いた場合には、次式で表される各モル数Δｎ１a ，Δｎ
２a ，Δｎ３a の気体を各ポンプ4041，4042，4043から
各エアばね3401，3402，3403へ供給すればよい。
【０１２６】 Δｎ１a ＝Ｐ１・ΔＹ／（Ｒ・Ｔ） （３２） Δｎ２a ＝Ｐ２・ΔＹ／（Ｒ・Ｔ） （３３） Δｎ３a ＝Ｐ３・ΔＹ／（Ｒ・Ｔ） （３４） このとき、各積分回路付マスフロメータ4021，4022，40
23で前記各気体の質量流量をそれぞれ時間積分し、該各
時間積分の結果に所定の係数（１／（Ｒ・Ｔ）に相当）
をかけて実際の各モル数変化を求め、該各モル数変化に
応じて各バルブ4031，4032，4033の開度を制御する。
【０１２７】図１４は、本発明の姿勢制御装置の第５の
実施例を示す、Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置の概略構
成図である。
【０１２８】この姿勢制御装置は、３組の駆動機構の各
高剛性変位発生手段の変位発生方向と垂直な面内におい
て該各高剛性変位発生手段を移動させる移動手段を有す
る点、および前記３組の駆動機構の各低剛性支持手段
を、回転自在に支持基準板に取付ける結合手段を有する
点が、図１に示した姿勢制御装置と異なる。
【０１２９】以下、前記移動手段および前記結合手段に
ついて詳しく説明する。
【０１３０】（イ）移動手段 図１５に示すように、前記各高剛性変位発生手段を構成
する、円筒形の各油圧シリンダ6401，6402，6403は、メ
インフレーム611 の天板の上面に設けられた、前記移動
手段として機能する各移動装置7001，7002，7003にそれ
ぞれ組込まれており、各油圧シリンダ6401，6402，6403
の各ロッド6431，6432，6433は、メインフレーム611 の
天板に穿設された各貫通孔をそれぞれ貫通している。
【０１３１】ここで、第１の移動装置7001は、ＸＺ変位
用フレーム7401と、ＸＺ変位用フレーム7401の内壁面に
取付けられた、油圧シリンダ6401を図示Ｘ軸方向および
図示Ｚ軸方向にそれぞれ移動させるための各移動用油圧
シリンダ710X1，710Z1と、ＸＺ変位用フレーム7401の内
壁面に取付けられた、油圧シリンダ6401を図示右斜め下
方向に押圧する位置決め用予圧機構7301と、ＸＺ変位用
フレーム7401に埋込まれた、油圧シリンダ6401を図示Ｘ
軸方向および図示Ｚ軸方向の移動量をそれぞれ検出する
ための各変位検出センサ720X1，720Z1とを具備する。な
お、図１４に示すように、各変位検出センサ720X1，720
Z1は、各移動用油圧シリンダ710X1，710Z1の各ロッドに
取付けられた各変位検出基準板725X1，725Z1（図１４に
は変位検出基準板725X1 のみ図示）を介して各移動用油
圧シリンダ710X1，710Z1の各移動量を検出する。なお、
各移動用油圧シリンダ710X1，710Z1と位置決め用予圧機
構7301とが押圧する油圧シリンダ6401の各面は、平面と
なっている。
【０１３２】また、油圧シリンダ6401が接するメインフ
レーム611 の天板の部分には、ポンプ750 と連通する空
圧発生用溝7511が設けられており、ポンプ750 から空圧
発生用溝7511に高圧気体を供給することにより、油圧シ
リンダ6401をわずかに浮上させて、前記天板との摩擦を
生じさせることなく図示Ｘ軸方向および図示Ｚ軸方向に
移動できるようにしている。
【０１３３】なお、図１５に示す第２の移動装置7002
および第３の移動装置7003 についても同様である。
【０１３４】（ロ）結合手段 結合手段は、３つの結合装置7701〜7703からなる。ここ
で、図１４に示すように、結合手段の一つである第１の
結合装置7701は、底面が支持基準板630 に固定された、
円筒形の第１部材7711と、底面の外周部が第１部材7711
の上面に固定されるとともに、該底面の中央部が球面
（支持基準板630 の上面の一点を中心とする球面）の一
部となっており、中心部にコイルばね6501の一端を貫通
させる貫通孔が穿設された第２部材7721と、上面が第２
部材7721の底面の中央部と接しており、該上面の中央に
コイルばね6501の一端が取付けられた第３部材7731とを
具備する。また、第２部材7721の底面には、ポンプ7551
と連通した溝7751が設けられており、溝7751にポンプ75
51から高圧気体を供給することにより、第３部材7731の
上面と第２部材7721の底面とが空気膜（不図示）を介し
て接するようにして、第１の結合手段7701が、図示Ｘ
軸，Ｙ軸およびＺ軸周りに回転自在で摩擦がないに等し
い自在継ぎ手として機能するようにしている。
【０１３５】なお、第２の結合装置7702および第３の結
合装置7703についても同様である。
【０１３６】この姿勢制御装置では、図１に示した支持
基準板変位検出センサ532 の代わりに、図１６に示す変
位検出基準板760 と６個の変位検出センサ7611〜7616と
からなる支持基準板変位検出手段を用いている。
【０１３７】ここで、変位検出基準板760 は、高精度な
平面度および高精度な直交度を有する直方体からなり、
図１４に示すように地面に設置されている。
【０１３８】３個の変位検出センサ7611，7612，761
3は、各先端が変位検出基準板760 の上面の図１４図示
手前中央，図示後方左側および図示後方右側に接触する
ように、変位検出基準板760 と支持基準板630 との間に
それぞれ設けられており、支持基準板630 の図示Ｙ軸方
向の変位を検出する。また、２個の変位検出センサ76
14，7615（図１６参照）は、各先端が変位検出基準板76
0 の図１４図示右側面の手前および図示右側面の後方に
接触するように、変位検出基準板760 と支持基準板630
との間にそれぞれ設けられており、支持基準板630 の図
示Ｘ軸方向の変位を検出する。さらに、変位検出センサ
7616（図１６参照）は、先端が変位検出基準板760 の図
１４図示手前側面に接触するように、変位検出基準板76
0 と支持基準板630 との間に設けられており、支持基準
板630の図示Ｚ軸方向の変位を検出する。なお、各変位
検出センサ7611〜7616は、各支持板を介して支持基準板
630 の底面にそれぞれ固設されている。
【０１３９】この姿勢制御装置におけるステージ620 お
よびＹ軸ステージ（不図示）が移動したときの静的な力
の釣合わせ動作については、図１に示した姿勢制御装置
と同様であるので、以下、前記移動手段，前記結合手段
および前記支持基準板変位検出手段による、露光光軸の
変動などが生じたときの姿勢制御動作について説明す
る。
【０１４０】各コイルばね6501〜6503が各結合装置7701
〜7703に取付けられている各点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の姿勢
制御後の目標点の各座標を、Ｑ１（ＸQ1，ＹQ1，
ＺQ1），Ｑ２（ＸQ2，ＹQ2，ＺQ2），Ｑ３（ＸQ3，
ＹQ3，ＺQ3）とすると、決めるべき変数は９個（ＸQ1，
ＹQ1，ＺQ1，ＸQ2，ＹQ2，ＺQ2，ＸQ3，ＹQ3，ＺQ3）あ
るので、該各変数を決定するためには、９個の制約式が
必要となる。
【０１４１】そこで、前記点Ｑ１の座標を前記可動部の
移動前の座標とするとともに、以下に示す６つの制約式
（３５）〜（４０）により、前記各変数を求める。
【０１４２】前記各点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３間の距離は不変
であるため、 点Ｑ１と点Ｑ２の距離＝一定 （３５） 点Ｑ２と点Ｑ３の距離＝一定 （３６） 点Ｑ３と点Ｑ１の距離＝一定 （３７） が成立つ。
【０１４３】また、前記点Ｑ１と前記点Ｑ２を結ぶベク
トルＡ1 ，前記点Ｑ２と前記点Ｑ３を結ぶベクトルＡ2
および前記各点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３が存在する平面の法線
ベクトルＢに対して、 Ａ1 とＢとの内積＝０ （３８） Ａ2 とＢとの内積＝０ （３９） が成立つ。
【０１４４】変位検出基準板760 の側面の法線ベクトル
Ｃとすると、前記ベクトルＡ2 と該法線ベクトルＣとの
なす角度θは計算で求めることができるため、 Ａ2 とＣとの内積＝｜Ａ2｜・｜Ｃ｜・ｃｏｓθ（＝一定） （４０） が成立つ。
【０１４５】以上により前記目標点が求まり、図１６に
示した各変位検出センサ7611〜7616の出力信号より前記
各点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の現在の各座標が求まるため、油
圧シリンダ6401〜6403および各移動用シリンダ710X1，7
10Z1，710X2，710Z2，710X3，710Z3を動作させることに
より、真空チャンバ610 の位置を露光光軸に合わせるこ
とができる。
【０１４６】なお、図１７に示すように、真空チャンバ
610 とメインフレーム611 との間に、４つのリニアモー
タ6601〜6604を設けることにより、図４に示した姿勢制
御装置と同じ機能（可動部の移動に伴う動的な力に対す
る姿勢制御）をもたせるようにしてもよい。
【０１４７】この姿勢制御装置では、各リニアモータ66
01〜6604の各固定部材（図６参照）はメインフレーム61
1 にそれぞれ固定されているが、メインフレーム611 の
剛性が低い場合には、図４に示した姿勢制御装置と同様
に、高剛性のサブフレームを設けて、該サブフレームに
前記各固定部材をそれぞれ固定するようにしてもよい。
【０１４８】図１８は、本発明の姿勢制御装置の第６の
実施例を示す、Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置の概略構
成図である。
【０１４９】この姿勢制御装置は、図１２に示した姿勢
制御装置に、３組の駆動機構の各高剛性変位発生手段の
変位発生方向と垂直な面内において該各高剛性変位発生
手段を移動させる移動手段、および前記３組の駆動機構
の各低剛性支持手段を、回転自在に支持基準板に取付け
る結合手段を加えたものである。なお、４つのリニアモ
ータは有しておらず、支持基準板変位検出センサ332 の
代わりに、変位検出基準板960 と、６個の変位検出セン
サ9611〜9616（変位検出センサ9615と変位検出センサ96
16は不図示）とからなる支持基準板変位検出手段（図１
６参照）を有する。
【０１５０】なお、前記移動手段は、３つの油圧シリン
ダ6401〜6403の代わりに、３本の吊下げワイヤ8501〜85
03の各一端がそれぞれ固定された各吊下げ基準9801〜98
03（吊下げ基準9802と吊下げ基準9803は不図示）を有す
る点が、図１５に示した移動手段と異なる。
【０１５１】また、各エアばねハウジング8401〜8403が
前記結合手段の機能をそれぞれ有する点が、図１４に示
したものと異なる。すなわち、エアばねハウジング8401
は、天板の底面の中央部が球面（支持基準板830 の上面
の一点を中心とする球面）の一部となっており、中心部
に吊下げワイヤ8501の一端を貫通させる貫通孔が穿設さ
れているとともに、第３部材9731の上面がエアばねハウ
ジング8401の天板の底面の中央部と接しており、該上面
の中央に吊下げワイヤ8501の一端が取付けられている。
エアばねハウジング8401の天板の底面には、ポンプ9551
と連通した溝9751が設けられており、溝9751にポンプ95
51から高圧気体を供給することにより、第３部材9731の
上面と前記天板の底面とが空気膜（不図示）を介して接
するようにして、エアばねハウジング8401が、図示Ｘ
軸，Ｙ軸およびＺ軸周りに回転自在で摩擦がないに等し
い自在継ぎ手として機能するようにしている。なお、残
りの２つのエアばねハウジング8402，8403についても同
様である。
【０１５２】なお、この姿勢制御装置においても、真空
チャンバ810 とメインフレーム811との間に、４つのリ
ニアモータを設けることにより、図４に示した姿勢制御
装置と同じ機能（可動部の移動に伴う動的な力に対する
姿勢制御）をもたせるようにしてもよい。
【０１５３】次に、推力発生機構および減衰力発生機構
として動作するリニアモータの他の構成例について説明
する。
【０１５４】図１９に示すリニアモータは、固定部材16
61の固定部材1662と対向する面の長手方向の中心線上
に、３個の永久磁石1663，1664，1665がそれぞれ取付け
られている点が、図６および図７に示したものと異な
る。
【０１５５】このリニアモータでは、図１９（Ａ），
（Ｂ）にそれぞれ示すように、第２の固定部材1661の前
記対向する面の図１９（Ａ）図示左側に取付けられた永
久磁石1663は、同図図示手前側がＮ極1663N で、図示後
側がＳ極1663S となっている。また、第２の固定部材16
61の前記対向する面の図示中央に取付けられた永久磁石
1664は、図示左側がＮ極1664N で、図示右側がＳ極1664
S となっている。さらに、第２の固定部材1661の前記対
向する面の同図図示左側に取付けられた永久磁石1665
は、同図図示手前側がＳ極1665S で、図示後側がＮ極16
65N となっている。このリニアモータでは、コイル1667
およびコイル1669に、同じ方向に電流を流すことによ
り、図１９（Ｂ）図示ｐ−ｑ平面内の回転方向に推力を
発生させることができるとともに、該ｐ−ｑ平面内の回
転方向の振動を減衰させることもできる。
【０１５６】図２０に示すリニアモータは、誘導モータ
を応用して構成している点が図１９に示したものと異な
る。
【０１５７】すなわち、第２の固定部材2661の図２０図
示左側および右側には、図示ｐ軸方向に推力および減衰
力を発生できるように、各２極の電磁石2663，2665がそ
れぞれ取付けられている。また、第２の固定部2661の同
図中央には、２本のコイル26681，26682が互いに平行に
かつ交差して設けられた極子歯2664が取付けられてお
り、位相が互いに９０゜ずれた電流を各コイル26681，2
6682にそれぞれ流すことにより、アルミ材からなる不図
示の可動部材との相互作用で図示ｑ軸方向に推力および
減衰力を発生できるようになっている。
【０１５８】なお、このリニアモータでは、自動的に減
衰力が作用するため、速度センサおよびその負帰還回路
が不要となる。ここで、速度センサがないため、振動減
衰完了判別手段を構成することができなくなるが、たと
えば図４に示した姿勢制御装置に用いる場合には、支持
基準板変位検出センサ３２で検出される支持基準板３０
の変位または速度を所定の基準値と比較して減衰完了信
号を出力させるようにすればよい。
【０１５９】以上説明した姿勢制御装置では、可動部の
移動方向と推力発生機構の推力発生方向とは等しいとし
たが、該２つの方向は必ずしも等しくなくてもよい。
【０１６０】たとえば図１に示す姿勢制御装置におい
て、ステージ520 の移動方向の座標を（ｘ，ｙ，ｚ）座
標としたとき、該（ｘ，ｙ，ｚ）座標が同図図示（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）座標に対してＸ軸周りに１゜だけ回転した座標
であるとすると、ステージ520およびＹ軸ステージ521
の移動に伴う静的な力の釣合いを保つには、（１５）式
および（１８）式の代わりに、 （Ｚ１mo＋ΔＺ）・Ｐ１m＋（Ｚ２mo＋ΔＺ）・Ｐ２m＋（Ｚ３mo＋ΔＺ） ・Ｐ３m＝０ （１５）’ （Ｚ１no＋ΔＺ）・Ｐ１n＋（Ｚ２no＋ΔＺ）・Ｐ２n＋（Ｚ３no＋ΔＺ） ・Ｐ３n＝０ （１８）’ ただし、ΔＺ＝ΔＹ・ｓｉｎ１゜ を用いて、各分力Ｐ１m，Ｐ２m，Ｐ３m および各分力Ｐ
１n，Ｐ２n，Ｐ３n を、ΔＸおよびΔＹを関数としてそ
れぞれ求めればよい。
【０１６１】また、たとえば図４に示す姿勢制御装置に
おいて、ステージ520 およびＹ軸ステージ521 の移動に
伴う動的な力の釣合いを保ったり、前記振動をすばやく
減衰させる場合にも、座標軸の変換を行って同様にし
て、各リニアモータ６０1〜６０4に流す各駆動電流値を
それぞれ求めればよい。
【０１６２】
【発明の効果】以上の本発明によれば、ステージの可動
部が移動しても、該ステージの姿勢を高精度に保つこと
ができ、極めて高精度な位置決めが可能となる。これを
露光装置に適用することで従来以上に高精度な露光が可
能となる。
【０１６３】本発明の支持手段は、内部に可動部を有す
る被支持体が載置された支持基準板とメインフレームと
の間に、互いに直列に設けられた高剛性変位発生手段お
よび減衰率の低い低剛性支持手段からそれぞれなる３組
の駆動機構を介在させ、前記可動部の移動に伴う前記被
支持体の姿勢を保つ際に、前記各高剛性変位発生手段で
前記各低剛性支持手段を変位させることにより、該各低
剛性支持手段における初期変位を極めて小さく抑えるこ
とができ、その結果として、該各低剛性支持手段に生じ
る振動を防止することができるという効果がある。
【０１６４】
【図面の簡単な説明 】
【０１６５】
【図１】本発明の姿勢制御装置の第１の実施例を示す、
Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置の概略構成図である。
【０１６６】
【図２】図１に示した真空チャンバ内の構成を示す概略
構成図である。
【０１６７】
【図３】各ばね取付部材をそれぞれ原点としたときのス
テージの重心の各座標およびＹ軸ステージの重心の各座
標を示す模式図である。
【０１６８】
【図４】本発明の姿勢制御装置の第２の実施例を示す、
Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置の概略構成図である。
【０１６９】
【図５】図４に示した真空チャンバ内の構成、および各
リニアモータのステージフレームへの固定方法を示す概
略構成図である。
【０１７０】
【図６】図４に示したリニアモータの構成を示す概略構
成図であり、（Ａ），（Ｃ）はそれぞれ固定部材の構成
を示す図、（Ｂ）は可動部の構成を示す図である。
【０１７１】
【図７】図４に示したリニアモータの構成を示す概略構
成図であり、（Ａ）は固定部材と可動部材との位置関係
を示す図、（Ｂ）は永久磁石とコイルとの位置関係を示
す図である。
【０１７２】
【図８】図４に示した各リニアモータの各コイルとＣＰ
Ｕとの接続関係を示す概略構成図である。
【０１７３】
【図９】図４に示した各リニアモータと、ステージの重
心およびＹ軸ステージの重心との距離を示す図である。
【０１７４】
【図１０】本発明の姿勢制御装置の第３の実施例を示
す、Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置における各リニアモ
ータの各コイルとＣＰＵとの接続関係を示すの概略構成
図である。
【０１７５】
【図１１】図１０に示した各コイルの構成を示す概略構
成図である。
【０１７６】
【図１２】本発明の姿勢制御装置の第４の実施例を示
す、Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置の概略構成図であ
る。
【０１７７】
【図１３】図１２に示したエアばねハウジングの構造を
示す外観図である。
【０１７８】
【図１４】本発明の姿勢制御装置の第５の実施例を示
す、Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置の概略構成図であ
る。
【０１７９】
【図１５】各移動装置の構成を示す概略構成図である。
【０１８０】
【図１６】変位検出基準板と各変位検出センサとの位置
関係を示す図である。
【０１８１】
【図１７】図１４に示した姿勢制御装置に、４つのリニ
アモータを設けたときの概略構成図である。
【０１８２】
【図１８】本発明の姿勢制御装置の第６の実施例を示
す、Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置の概略構成図であ
る。
【０１８３】
【図１９】リニアモータの他の構成を示す概略構成図で
あり、（Ａ）は固定部材と可動部材との位置関係を示す
図、（Ｂ）は永久磁石とコイルとの位置関係を示す図で
ある。
【０１８４】
【図２０】リニアモータの他の構成を示す概略構成図で
ある。
【０１８５】
【図２１】Ｘ線露光装置用の姿勢制御装置の従来例の一
つを示す概略構成図であり、（Ａ）はその上面図、
（Ｂ）はその正面図である。
【０１８６】
【図２２】図２１に示した姿勢制御装置における駆動系
固有の問題点を示す図である。
【０１８７】
【図２３】図２１に示した姿勢制御装置のシステム全体
について近似した構成図である。■0188■
【符号の説明】
10，310，510，610，810 真空チャンバ 11，311，511，611，811 メインフレーム 12，312 サブフレーム 20，320，520，620，820 ステージ 22，522， Ｙ軸ステージ 231，232，5231，5232 Ｙ軸ガイド 241，5241 Ｘ軸駆動装置 242，5242 Ｙ軸駆動装置 26，526 ステージフレーム 271〜278 リニアモータ取付部材 281〜286 ベローズ 291，292，5291，5292 ステージフレーム取付部材 30，330，530，630，830 支持基準板 311，312，5311〜5313 ばね取付部材 32，332，532 支持基準板変位検出セ
ンサ 401〜403，5401〜5403，6401〜6403 油圧シリンダ 411〜413，5411〜5413，6411〜6413，720X1〜720X3，72
0Z1〜720Z3，7611〜7616，920X1，920Z2，9611〜9614
変位検出センサ 421〜423，5421〜5423，6421〜6423，725X1，760，925
X1，960 変位検出基準板 431〜433，5431〜5433，6431〜6433 ロッド 501〜503，5501〜5503，6501〜6503 コイルばね 601〜604，3601〜3604，6601〜6604 リニアモータ 611，621，1661，1662，2661 固定部材 631，641，1663，1664，1665 永久磁石 631N，641N，1663N，1664N，1665N Ｎ極 631S，641S，1663S，1664S，1665S Ｓ極 661，1666 可動部材 6611 底面 6711，6712，6721，6722，6731，6732，6741，6742，8
7，8711，8712，8721，8722，8731，8732，8741，8
742，1667，1668，1669，26681，26682 コイル 70 ＣＰＵ 8011，8012，8021，8022，8031，8032，8041，8042
電流増幅器 8111，8112，8121，8122，8131，8132，8141，8142
サーボ回路 8211，8212，8221，8222，8231，8232，8241，8242
増幅器 88 推力発生部 89 速度検出部 901，902，5901，5902 固定ミラー 91，591 可動ミラー 3401，3402，8401〜8403 エアばね 3411，3412，8411〜8413 エアばねハウジング 3421 開口部 3501〜3503，8501〜8503 吊下げワイヤ 4011，4012，9011，9012 圧力センサ 4021，4022，9021，9022 積分回路付マスフロメータ 4031，4032，9031，9032 バルブ 4041，4042，7501，7502，7551，7552，9041，9042，95
01，9502，9551，9552ポンプ 7001〜7003 移動装置 710X1〜710X3，710Z1〜710Z3，910X1 移動用油圧
シリンダ 7301〜7303，7301 位置決め用予圧機構 7401〜7403，9401〜9403 ＸＺ変位用フレーム 7511，9511 空圧発生用溝 7701，7702 結合装置 7711，7721，7731，9731 部材 7751，9751 溝 9801 吊下げ基準 2663，2665 電磁石 2664 極子歯 Ｘ，Ｙ，Ｚ，ｐ，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−100311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−198326（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−1585（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−260020（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−153819（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−120926（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−160228（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 503 G03F 7/20 521

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 地面をＸＺ平面とする（Ｘ、Ｙ、Ｚ）座
    標系において、メインフレームに対してＸ軸方向に移動
    する可動部を有するステージと、 該ステージを載置する支持基準部材と、 該支持基準部材と該メインフレームとの間の複数箇所で
    Ｙ軸方向に力を発生する３組の駆動機構と、 該可動部の移動に応じて各駆動機構の駆動を制御する制
    御手段とを具備し、該可動部の移動量を予め格納するメモリを備え、 該制御手段は、予め該メモリに格納された該移動量に基
    づき、該駆動機構に駆動信号を出力するものであり、該制御手段は、可動部の一定時間ごとの移動量に応じて
    一定時間ごとに該駆動機構を駆動することにより、該支
    持基準部材を該地面に平行にするように制御 することを
    特徴とする露光装置用のステージ支持装置。
  2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記可動部の加速時に
    生じる反力もしくは反モーメントを前記駆動機構で補償
    する力を予測する予測手段を備え、該予測手段で予測し
    た力に応じて前記駆動機構を駆動することを特徴とする
    請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記可動部は二次元的に移動し、前記駆
    動機構は前記二次元の各方向について前記反力もしくは
    反モーメントを補償することを特徴とする請求項２記載
    の装置。
  4. 【請求項４】 支持手段が前記メインフレームから吊下
    げ支持され、該支持手段の上に前記ステージが支持され
    た構造を有することを特徴とする請求項１乃至３のいず
    れか記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記各駆動機構が、変位発生手段とばね
    手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
    か記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記支持手段の変位又は速度情報を検出
    するセンサと、該センサの出力を前記駆動機構の駆動に
    負帰還する手段を有することを特徴とする請求項１乃至
    ５のいずれか記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記駆動機構が前記メインフレームに固
    設された油圧、空気圧、もしくは電磁的な駆動機構を有
    することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の
    装置。
  8. 【請求項８】 前記駆動機構は、鉛直方向に力を発生さ
    せる駆動機構を備えていることを特徴とする請求項１乃
    至７のいずれか記載の装置。
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